既能發電又能隔熱，華南理工開發出全新智能窗戶

隨著環境友好型建築逐漸成為一種趨勢，同時也促進了窗戶塗層的普及。這種窗戶塗層可將多餘的陽光擋住，進而降低采暖和製冷的成本。此外，上述發展趨勢也激勵著科學家和工程師們創造薄且透明的太陽能電池，可將窗戶變成微型發電機。

近日，華南理工大學的研究人員在《焦耳》期刊上發表重要研究進展。他們利用一種兼容性材料，將隔熱和發電兩種功能結合起來，這使得一個家庭的能效提升一倍。

華南理工大學的材料科學與工程專業的葉軒立教授表示，“雖然多晶矽太陽能電池的價格便宜，性能好，但是其表面粗糙且重量大，因此並不是最適合的光伏材料。我們可以製造半透明的、輕量的、多彩的薄膜有機太陽能電池，將窗戶轉變成發電機以及隔熱層。因此，建設集成化的太陽能電池是一個很好的選擇。”

為了構建一個集成化的太陽能電池原型，華南理工大學黃飛教授等人平衡協調了以下三個方面：吸收太陽光發電、阻擋太陽光隔熱、以常規方式傳播太陽光。他們把能夠實現以上三個方面的材料和化合物，進行組合及匹配，集成到一個裝置上。該裝置能夠使得可見光部分穿過，能夠使得紅外光（溫度升高的誘因）轉向，並將近紅外光轉變成電流。

粗略的理論計算表明，安裝上述既能發電又能隔熱的窗戶，可使一個家庭的用電量降低 50%。

葉軒立表示，“在該項研究中，我們並沒有利用最好的有機太陽能電池，但是能效還是得到了快速提升。我們希望能夠持續提升此太陽能電池窗戶薄膜的性能。”

既隔熱又發電的材料仍然處於研發初期階段，但是研究人員期望這一發展能為未來的新技術奠定基礎。葉軒立表示，“隔熱的多功能半透明聚合物太陽能電池僅僅是探索有機太陽能電池新型應用的開端。未來我們希望開發更多有用的產品，比如自供電的溫室。”